14.如圖所示,在一個(gè)傾角為θ的斜面上,有一個(gè)質(zhì)量為m,帶負(fù)電的小球P(可視為點(diǎn)電荷),空間存在著方向垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),帶電物體與斜面間的摩擦力不能忽略,它在斜面上沿圖中所示的哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng),有可能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是( 。
A.v1方向B.v2方向C.v3方向D.v4方向

分析 要使小球保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),合外力必須為零.將重力分解為沿斜面向下和垂直斜面向下的兩個(gè)分力,在斜面所在平面內(nèi)研究,抓住物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件,結(jié)合左手定則分析.

解答 解:把小球的重力mg進(jìn)行正交分解,分解為一個(gè)沿斜面下滑的分力G1和一個(gè)垂直于斜面向下的分力G2,如圖所示.
其中G1=mgsinθ,G2=mgcosθ.
A、若小球的速度沿v1方向,滑動(dòng)摩擦力v1的相反,即沿圖中v3方向,由左手定則知,小球受到的洛倫茲力方向在斜面平面內(nèi)與v1垂直向下,重力的分力G1沿斜面向下,則知斜面平面內(nèi)的合外力不為零,小球不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤.
B、若小球的速度沿v2方向,滑動(dòng)摩擦力v2的相反,即沿圖中v4方向,由左手定則知,小球受到的洛倫茲力方向在斜面平面內(nèi)與v2垂直向上,
重力的分力G1沿斜面向下,則知斜面平面內(nèi)的合外力不為零,小球不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤.
C、若小球的速度沿v3方向,滑動(dòng)摩擦力v3的相反,即沿圖中v1方向,由左手定則知,小球受到的洛倫茲力方向在斜面平面內(nèi)與v3垂直向上,即沿v2方向,重力的分力G1沿斜面向下,則知斜面平面內(nèi)的合外力能為零,小球能做勻速直線運(yùn)動(dòng),故C正確.
D、若小球的速度沿v4方向,滑動(dòng)摩擦力v4的相反,即沿圖中v2方向,由左手定則知,小球受到的洛倫茲力方向在斜面平面內(nèi)與v4垂直向下,即沿v3方向,重力的分力G1沿斜面向下,則知斜面平面內(nèi)的合外力不可能為零,小球不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤.
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析,運(yùn)用共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解,注意本題的受力不在同一個(gè)平面內(nèi),可以在斜面所在平面內(nèi)分析研究.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置,右輪半徑為r,a點(diǎn)在它的邊緣上,左輪半徑為2r,b點(diǎn)在它的邊緣上.若在傳動(dòng)過程中,皮帶不打滑,則a點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小之比為(  )
A.1:2B.2:1C.1:1D.1:4

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖甲所示,用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(不計(jì)一切阻力),小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力為T,小球在最高點(diǎn)的速度大小為v,其T-v2圖象如圖乙所示,則( 。 
A.輕質(zhì)繩長為$\frac{mb}{a}$
B.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?\frac{m}{a}$
C.當(dāng)v2=c時(shí),輕質(zhì)繩的拉力大小為$\frac{ac}$-a
D.只要v2≥b,小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力差均為6a

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C,其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示.已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27℃.則:
①該氣體在狀態(tài)B和C時(shí)的溫度分別為多少℃?
②該氣體從狀態(tài)A經(jīng)B再到C的全過程中是吸熱還是放熱?傳遞的熱量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.物理學(xué)的發(fā)展極大地豐富了人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí),推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命,促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步.關(guān)于物理學(xué)發(fā)展過程中的認(rèn)識(shí),下列說法不正確的是( 。
A.牛頓第一定律是利用邏輯思維對(duì)事實(shí)進(jìn)行分析的產(chǎn)物,不可能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證
B.無線電波在發(fā)射前需要用高頻載波信號(hào)對(duì)低頻有用信號(hào)進(jìn)行調(diào)制
C.質(zhì)能關(guān)系式E=mc2中的質(zhì)量m是經(jīng)過愛因斯坦狹義相對(duì)論“改造”過的質(zhì)量,它不是一個(gè)不變的量
D.由于牛頓在萬有引力定律方面的杰出成就,所以被稱為能“稱量地球質(zhì)量”的人

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.火車總質(zhì)量為1000t,在行駛中功率保持4200KW不變,所受阻力為1×105N,求:
(1)火車的最大速度?
(2)火車加速度為2m/s2時(shí)的速度?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.湄江中學(xué)科技小組為測(cè)量某一玩具電動(dòng)機(jī)M中導(dǎo)線圈的電阻率,該小組的部分實(shí)驗(yàn)方案如下:

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)得與導(dǎo)線圈導(dǎo)線同種規(guī)格的導(dǎo)線的直徑d如圖1所示,則該導(dǎo)線直徑的長度d=C[填正確的代號(hào)]
A.15.000mm;  B.0.155cm;  C.0.155mm;  D.0.160mm
(2)用多用表測(cè)量電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)線圈的電阻Rx:選擇“×1Ω”歐姆檔,并按正確步驟操作后,指針的位置如圖2所示,則Rx=AΩ.[填正確的代號(hào)]
A.25;  B.35;  C.20.5;  D.200 
為了提高精度,又用以下儀器再次測(cè)量導(dǎo)線圈的電阻Rx
A.電流表(0-3A、約5Ω);B.電流表(0-30mA、約10Ω);
C.滑動(dòng)變阻器(0-1kΩ);  D.滑動(dòng)變阻器(0-50Ω);
定值電阻R0=60Ω;電源(4V、約1Ω)及開關(guān)等,導(dǎo)線若干.
(3)實(shí)驗(yàn)小組為使測(cè)量過程中電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)而采用了如圖3所示的電路圖,應(yīng)選澤的電流表是B,滑動(dòng)變阻器是D;[填正確的代號(hào)]
(4)按照實(shí)驗(yàn)要求,多用電表已選擇“直流電壓2.5V”檔作為電壓表使用,依據(jù)圖3將圖4所示的實(shí)驗(yàn)電路中的實(shí)物圖用導(dǎo)線將欠缺的兩處補(bǔ)完整時(shí),正確連接的兩選項(xiàng)是BD
A:①接⑨B、①接⑧C、①接③D、④接⑦
(5)圖5是該小組用測(cè)得的數(shù)值描繪出的U-I圖象,其斜率表示的是B(填正確選項(xiàng)).
A.導(dǎo)線圈的電阻
B.導(dǎo)線圈的電阻與R0阻值之和.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.萬有引力定律清楚的向人們揭示復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的背后隱藏著簡(jiǎn)潔的科學(xué)規(guī)律,天上和地上的萬物遵循同樣的科學(xué)法則,具有內(nèi)在的一致性.
(1)利用萬有引力定律可以測(cè)量天體的質(zhì)量.
英國物理學(xué)家卡文迪許,在實(shí)驗(yàn)室里巧妙地利用扭秤裝置,比較精確地測(cè)量出了引力常量的數(shù)值,他把自己的實(shí)驗(yàn)說成是“稱量地球的質(zhì)量”.
已知地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,引力常量為G.若忽略地球自轉(zhuǎn)的影響,求地球的質(zhì)量M.
(2)利用萬有引力定律可以測(cè)量地面上山的高度.
由于地球自轉(zhuǎn)的影響,物體所受的萬有引力的一個(gè)分力提供隨地球自轉(zhuǎn)的向心力,另一個(gè)分力為重力,因此地球表面的重力加速度會(huì)隨緯度的變化而有所不同.如在北極處由于向心力為0,重力加速度最大;而在赤道處,萬有引力、向心力和重力方向相同,向心力最大,因而重力加速度最小.用測(cè)力計(jì)稱量一個(gè)相對(duì)于地球靜止的小物體的重力,隨稱量位置的變化可能會(huì)有不同的結(jié)果.已知地球質(zhì)量為M,自轉(zhuǎn)周期為T,引力常量為G.將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體,不考慮空氣的影響.設(shè)在地球北極地面稱量時(shí),測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是F0
(i)若在北極上空高出地面h處的山頂稱量,測(cè)力計(jì)讀數(shù)為F1,求出$\frac{h}{R}$的表達(dá)式,并就$\frac{F_1}{F_0}$=99.8%,R=6400km的情形算出h的具體數(shù)值(已知$\sqrt{1.002}$=1.001,計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(ii) 若在赤道地面稱量,測(cè)力計(jì)讀數(shù)為F2,求比值$\frac{F_2}{F0}$的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.關(guān)于電能輸送的分析,以下說法中不正確的是( 。
A.由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得出,輸電電壓越高,輸電導(dǎo)線上的功率損失越大
B.由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得出,輸電導(dǎo)線電阻R越大,輸電導(dǎo)線上的功率損失越小
C.由公式P=IU得出,輸電導(dǎo)線上電阻R的功率損失與電流成正比
D.由公式P=I2 R得出,輸電電流越大,輸電導(dǎo)線上的功率損失越大

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